КОНТАКТНАЯ ГОЛОВКА Российский патент 2001 года по МПК H01R13/44 H01R13/516 

Изобретение относится к элементам средств измерения и поверки, а именно к взрывозащищенным головкам датчиков измерения, таких как преобразователи термоэлектрические и сопротивления для измерения температуры жидких и газообразных сред во взрывоопасных зонах или помещениях и т.д.

Известна контактная головка датчика измерения, которая состоит из цилиндрической коробки со скосом под углом к оси цилиндра, в плоскости которого расположены крышка с прокладкой, и снизу которой расположено гнездо для крепления элементов измерения, а сбоку на длинной образующей усеченного сверху цилиндра и перпендикулярно ей расположено гнездо для крепления электрического кабеля. См., например, каталог Омского завода "Эталон" под названием "Датчики, регуляторы, индикаторы и оборудование для их поверки", изданный тип. "Полиграф", г. Омск, 1995 г., стр. 114, рис. 4.

Однако данная контактная головка не удовлетворяет требованиям работы во взрывоопасных зонах и средах.

Наиболее полно удовлетворяет требованиям работы во взрывоопасных зонах и средах контактная головка, которая состоит из цилиндрической коробки со скосом под углом к оси цилиндра, в плоскости которого расположена крышка, и на наружной плоскости которой, в середине, расположен выступ под трехгранный торцевой ключ, а напротив каждой из трех граней расположены еще три выступа, образующие три паза, и снизу которой расположено гнездо для крепления элементов измерения, а сбоку на длинной образующей усеченного сверху цилиндра и перпендикулярно ей расположено гнездо для крепления электрического кабеля. См. патент США на промышленный образец N 320384 с приоритетом от 25.07.1988.

Хотя данная конструкция контактной головки и позволяет применять специальные ключи для открытия-закрытия крышки контактной головки, она не защищена от самопроизвольного отворачивания при определенных вибрационных нагрузках и других воздействиях и не защищена от отворачивания посторонними лицами.

Задачей, на решение которой направленно изобретение, является создание контактной головки, надежно работающей во взрывоопасных зонах и средах и обеспечивающей требования, предъявляемые к конструкциям таких головок.

Ожидаемый технический результат заключается в повышении надежности при монтаже и эксплуатации, а также в удобстве при проведении поверочных и ремонтных работ.

Для этого контактная головка, состоящая из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в плоскости которого расположены крышка с прокладкой, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения, а сбоку, со стороны длинной образующей, расположено под углом 7-15 градусов к оси коробки отверстие для электрического кабеля, в котором размещены уплотнительное кольцо с шайбой, прижатые ввернутым штуцером с контргайкой, дополнительно содержит стопорное устройство с охранным углублением, расположенное со стороны короткой образующей усеченного эллиптического цилиндра между двумя отливами на цилиндрической поверхности на оси в отверстиях отливов, с одной стороны которой оно имеет стопорный выступ с пазом, а с другой стороны оси расположен фиксатор, и устройство крепления кабеля, расположенное в хвостовой части штуцера, а коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку. Стопорное устройство имеет стопорный выступ, равный по ширине расстоянию между любыми тремя смежными впадинами, расположенными на торцевой поверхности крышки по ее окружности, паз имеет длину, равную любым двум смежным выступам на крышке, а фиксатор выполнен в виде неразъемного резьбового соединения. Устройство крепления кабеля расположено в пазах, представляющих охранные углубления и расположенных в хвостовой части штуцера, выполненного в виде шестигранника и представляющего скобу и накладку, соединенные между собой болтами, а пазы в нижней части имеют два расширения, расположенные симметрично с двух сторон под установку накладки, имеющую с одной стороны углубление под радиус кабеля.

На фиг.1 представлен общий вид контактной головки.

На фиг.2 - вид сверху.

На фиг.3 - вид на стопорное устройство по стрелке А.

На фиг. 4 - выносной элемент I в увеличенном масштабе. Крышка застопорена.

На фиг.5 - выносной элемент I в увеличенном масштабе. Крышка не застопорена.

На фиг.6 - сечение Б-Б.

Контактная головка состоит из коробки 1 формы эллиптического цилиндра со скосом сверху под углом к ее оси 2, совпадающей с осью цилиндра с отверстием 3. В плоскости скоса коробка 1 имеет цилиндрическую часть диаметром, превышающим большую ось эллипса. На внешней стороне цилиндрической части имеется резьба, на которую наворачивается крышка 4 с прокладкой 5. Крышка 4 сверху имеет конфигурацию, позволяющую отворачивать ее с помощью рожкового или торцового ключа. Снизу коробки 1 расположен цилиндр с отверстием 3 для крепления элементов измерения. На внешней поверхности цилиндра 6 со стороны короткой образующей усеченного эллиптического цилиндра расположено стопорное устройство 7, которое размещено на оси 8 в отверстиях отливов 9, выполненных в виде ребер, расположенных симметрично относительно образующей 6 и представляющих собой охранное углубление. Стопорное устройство имеет с одной стороны оси 8 стопорный выступ 10 с пазом 11, при этом стопорный выступ равен по ширине расстоянию между любыми тремя смежными впадинами, расположенными на торцевой поверхности крышки по ее окружности, а паз имеет длину, равную любым двум смежным выступам на крышке. С другой стороны оси 8 расположен фиксатор 12 в виде резьбового соединения, состоящего, например, из болта 13 и резьбового отверстия в площадке 14 стопорного устройства 7. Для того, чтобы болт 13 не мог отвернуться совсем и потеряться во время монтажных работ, на его конце установлен штифт 15, предотвращающий его потерю.

Монтаж стопорного устройства 7 производят следующим образом и в последовательности. Вначале наворачивают крышку 4 на скос корпуса 1 (основание). Затем устанавливают на оси 8 стопор с болтом 13. При этом ось 8 не развальцовывают. Потом проверяют работоспособность стопорного устройства затяжкой болта 13 и при необходимости устанавливают кроме гроверной шайбы 16 и компенсационную шайбу 17. Вынимают ось 8 и производят дальнейшую сборку стопорного устройства отдельно от корпуса, т. е. заштифтовывают болт 13, расклепывая концы штифта 15 в отверстии болта. Затем устанавливают стопорное устройство в сборе на ось 8 и развальцовывают ее в отверстиях отливов. Стопорные выступы 10 могут быть выполнены в виде ребер, формируя охранное углубление в стопорном устройстве.

Со стороны длинной образующей усеченного эллиптического цилиндра расположено отверстие 18 с осью под углом λ, равным 7-15 градусов, для установки электрического кабеля (на фиг. не показан). Кабель заводится через уплотнительное кольцо 19, фигурную шайбу 20 и штуцер 21 в пространство 22. При наворачивании штуцера 21 в корпус 1 уплотнительное кольцо 19 сжимается, герметизируя кабельный ввод. Фиксация уплотнения производится стопорной гайкой 23. Крепление кабеля от выдергивания производится устройством, расположенным в хвостовой части штуцера 21 и представляет скобу 24 и накладку 25, соединенные между собой болтами 26 и расположенные в пазах хвостовой части штуцера 21, выполненного в виде шестигранника. В нижней части пазов имеются два расширения, расположенные симметрично с двух сторон и позволяющие вставлять в них накладку. Этим предотвращается выпадание накладки и создаются удобства монтажа крепления кабеля. Накладка с одной стороны имеет углубление под радиус кабеля. Тем самым обеспечивается надежный зажим кабеля разного сечения. Для этого достаточно развернуть накладку углублением на 180 градусов. В зависимости от расположения штуцера 21 после затяжки стопорной гайки 23 накладку и скобу можно поменять местами, устанавливая их в расширении пазов таким образом, чтобы головки болтов 26 оказались в верхнем положении. Т.е. зажим кабеля имеет в четыре раза больше положений. При этом пазы в хвостовой части штуцера 21 играют роль охранного углубления.

Коробка 1 и крышка 4 предлагаемой контактной головки изготавливаются методом литья под давлением алюминиевого сплава марки АК12 ГОСТ 1583-89. Контактная головка изготавливается и работает следующим образом. В отливах 9 контактной головки высверливают отверстия под установку оси 8 с таким расчетом, чтобы стопорный выступ освобождал крышку для вращения при нажатии на болт 13. Затем в отверстие 18 кабельного ввода по ГОСТу 22782.6-81, по схеме, изложенной выше, устанавливаются кабель или провода с элементами их уплотнения, фиксации и герметизации. В отверстие 3 устанавливается, как правило, на резьбе с герметиком либо на клею измерительный чувствительный элемент (на фиг. не показан). После этого происходит соединение измерительного чувствительного элемента с электрическими проводами кабеля (на фиг. не показаны) в пространстве 22 контактной головки. Затем контактная головка закрывается крышкой на резьбе с усилием, обеспечивающим герметичное соединение, и крышка контрится вращением болта 13 до упора. При этом конструкция стопорного выступа 10 с пазом 11 позволяет иметь в два раза больше позиций стопорения крышки, а зажим кабеля имеет в четыре раза больше позиций крепления кабеля.

Таким образом, предложенная конструкция контактной головки позволит применять ее на агрегатах газоперекачки и трубопроводах, претерпевающих значительные вибрационные нагрузки и другие воздействия, надежно работающих во взрывоопасных зонах и средах, обеспечивая повышенную надежность и удобство при монтаже и эксплуатации. Исключено стопорение за счет вворачивания винтов или болтов в тело коробки, приводящее к браку всей контактной головки из-за срыва резьбы в стопорном соединении. В предлагаемом варианте стопорение производится давлением на поверхность коробки и, в случае срыва резьбы в стопорном устройстве, меняется только стопорное устройство.

Контактная головка относится к элементам средств измерения и поверки, а именно к взрывозащищенным головкам датчиков измерения, таких как преобразователи термоэлектрические и сопротивления для измерения температуры жидких и газообразных сред во взрывоопасных зонах или помещениях и т.д. Технический результат заключается в повышении надежности при монтаже и эксплуатации, а также в удобстве при проведении поверочных и ремонтных работ. Контактная головка состоит из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в плоскости которого расположены крышка с прокладкой, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения, а сбоку со стороны длинной образующей расположено под углом 7-15^o к оси коробки отверстие для электрического кабеля, в котором размещены уплотнительное кольцо с шайбой, прижатые ввернутым штуцером с контргайкой, при этом она дополнительно содержит стопорное устройство с охранным углублением, расположенное со стороны короткой образующей усеченного эллиптического цилиндра между двумя отливами на цилиндрической поверхности на оси в отверстиях отливов, с одной стороны которой оно имеет стопорный выступ с пазом, с другой стороны оси расположен фиксатор, и устройство крепления кабеля, расположенное в хвостовой части штуцера, а коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Контактная головка, состоящая из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в плоскости которого расположены крышка с прокладкой, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения, а сбоку со стороны длинной образующей расположено под углом 7 - 15^o к оси коробки отверстие для электрического кабеля, в котором размещены уплотнительное кольцо с шайбой, прижатые ввернутым штуцером с контргайкой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит стопорное устройство с охранным углублением, расположенное со стороны короткой образующей усеченного эллиптического цилиндра между двумя отливами на цилиндрической поверхности на оси в отверстиях отливов, с одной стороны которой оно имеет стопорный выступ с пазом, а с другой стороны оси расположен фиксатор, и устройство крепления кабеля, расположенное в хвостовой части штуцера, а коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стопорное устройство имеет стопорный выступ, равный по ширине расстоянию между любыми тремя смежными впадинами, расположенными на торцевой поверхности крышки по ее окружности, а паз имеет длину, равную любым двум смежным выступам на крышке, а фиксатор выполнен в виде неразъемного резьбового соединения. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство крепления кабеля расположено в пазах хвостовой части штуцера, выполненного в виде шестигранника, и представляет скобу и накладку, соединенные между собой болтами, а пазы в нижней части имеют два расширения, расположенные симметрично с двух сторон под установку накладки, имеющую с одной стороны углубление под радиус кабеля.